本文關(guān)鍵詞：近鄰星系中星族和塵埃的紫外紅外觀測特征研究

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【摘要】：星系由恒星、氣體、塵埃組成。恒星的輻射可以將氣體電離而產(chǎn)生光譜發(fā)射線,可以將塵埃加熱而產(chǎn)生熱輻射；塵埃的消光作用可以減弱的恒星輻射的強度,使其能譜分布發(fā)生改變,也同樣可以消減電離氣體發(fā)射線。我們接收到的來自星系的輻射能反映恒星、氣體、塵埃自身性質(zhì),也包含著關(guān)于三者之間相互作用的信息。這篇論文的主要內(nèi)容包括利用星系的紫外波段和紅外波段的輻射,探尋星族性質(zhì)的表現(xiàn)和塵埃消光的影響,以及利用星系的光學譜,研究電離氣體的物理環(huán)境。 論文中首先介紹的工作是通過對五個近鄰旋渦星系進行的空間上的解析研究,來分析它們的紅外-紫外光度比與紫外顏色之間的關(guān)系(IRX-UV關(guān)系,常用來表征塵埃消光),并把觀測結(jié)果與相關(guān)模型作了比較。研究結(jié)果顯示,在相同的塵埃消光條件下,星族的年齡演化會使觀測到的紫外顏色變紅,不過這樣的年齡效應(yīng)與星族的恒星形成歷史相關(guān),恒星形成持續(xù)的時間越長,年齡效應(yīng)的表現(xiàn)就越不明顯；此外,對星系整體的觀測因混合了其內(nèi)部的不同星族成分而同樣會減弱年齡效應(yīng)。研究中還發(fā)現(xiàn)對于不同星族主導的環(huán)境,塵埃熱輻射的能譜分布不同,這就會造成從單色紅外光度估計得到的總紅外光度發(fā)生偏差。這部分的工作所采用的模型基于特定的消光定律,而在觀測結(jié)果中,有一些數(shù)據(jù)的分布與模型描述相悖,因此論文接下來著眼于研究消光定律在IRX-UV關(guān)系中所起的作用。 關(guān)于消光定律的工作從理論模型入手,通過模型的模擬得出消光曲線中的線性背景和2175A駝峰操控著觀測到的紫外顏色和紅外紫外光度比的變化；再從四個近鄰旋渦星系的觀測中診斷出消光曲線的這兩個參數(shù)在每個星系中的特征表現(xiàn),用這些不同的消光定律特征可以描述這些星系IRX-UV關(guān)系的多樣分布,尤其是可以解釋之前在采用特定的消光定律時出現(xiàn)的觀測和模型之間的矛盾。這樣便分別從模型預(yù)期和觀測證據(jù)中認識了消光定律的作用,使我們對星系紫外和紅外觀測特征的認識更加完善。 論文第四章研究了IRX-UV關(guān)系分別與遠紫外光度和星系徑向距離的相關(guān)性,結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有星族成分與遠紫外光度和星系半徑的關(guān)系都比較大的NGC3031的IRX-UV分布顯示出比較強的相關(guān)性趨勢,而其他星系的相關(guān)性趨勢都比較弱。另外,論文中還顯示了星系紫外顏色和紅外紫外光度比的二維分布圖,這些分布圖可以讓我們更直觀地認識這兩個參數(shù)的關(guān)聯(lián)和差異。 論文最后介紹了對NGC2403中恒星形成區(qū)徑向光譜特征的初步研究工作。這部分的工作得到了該星系中9個恒星形成區(qū)的氧豐度的徑向分布。結(jié)果顯示氧豐度在這些恒星形成區(qū)中基本一致地呈現(xiàn)出從中心向外遞增的分布梯度。然而考慮到結(jié)果中的氧豐度的計算是利用光譜發(fā)射線的經(jīng)驗定標關(guān)系(發(fā)射線強度方法),這些經(jīng)驗定標關(guān)系不僅敏感于金屬豐度,還與其他參數(shù)相關(guān),因此對于恒星形成區(qū)中非常小尺度的區(qū)域,這樣的發(fā)射線特征分布梯度的物理實質(zhì)還有待進一步研究。
【學位授予單位】：中國科學技術(shù)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：P152

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